Geri Dön

3-D simulation of droplet impact on static and moving walls

Başlık çevirisi mevcut değil.

  1. Tez No: 663719
  2. Yazar: ANIL YILMAZ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR ERTUNÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 68

Özet

Bu çalısmada, damlacık-yüzey etkilesimlerinin VOF method çalısma düzleminde analizinin yapılabilmesi için kontak açısı modeli ve parazitik akımların kaynagı üzerine çalısmalar yapılmıstır. Modellenmis dinamik kontak açısı sınır kosulunun 3 boyutlu damlacık yayılma ve toparlanma boyutlarına ve grid dagılımının parazitik akımlar üzerine etkisi incelenmistir. Daha önceki simülasyon deneyimlerimize göre, Open-FOAM'un statik ve klasik dinamik kontak açısı modelleri, damlanın yayılma ve toparlanma çaplarının oranın hesaplanması noktasında yetersiz kaldıgı görülmüstür. Aslında Kistler dinamik kontak açısı modeli de düsük damlacık hızlarında ve yayılma ve toparlanma açılarının farkının yüksek oldugu durumlarda iyi performans göstermedigi bu çalısmada gösterilmistir. Çok fazlı akıs simulasyonlarında yapısal degisikliklerle arayüz üzerindeki fiziksel olmayan akıs durumları engellenebilmektedir. Merkezi hacmin komsu kenar sayısı ve hacmin seklinin parazitik akımların formunu etkiledigi modellenerek gösterilmistir. Bu modellemelerden, polyhedral hücre yapısının kartezyen hücre yapısına sahip simulasyonlara karsı arayüz gradient hesaplamalarında daha iyi dagılım gösterdigi anlasılmıstır. Polyhderal mesh tipinin uygulanması ve Kistler kontak açısı modelinin modifiye edilmesinden sonra OpenFoam ile yapılan simulasyonların deneysel sonuçlar ile eslesmesi basarı ile gerçeklesmistir . Burada damla simülasyonlarının sonuçlarını (deposition, partial rebound and split deposition) hareketli ve duragan pürüzsüz yüzeylerdeki deneysel sonuçlar ile eslestirmesini gösterdik.

Özet (Çeviri)

In the present study, the contact angle model and origin of the parasitic current have been studied to provide accurate prediction of droplet surface interactions in Volume of Fluid (VOF) framework. We investigate the effect of“modelled”dynamic contact angle boundary conditions to 3D droplet spread&deposition size and the parasitic currents relation with grid distribution. According the simulation experience, Open- FOAM's static and classical dynamic contact angle calculations are insufficient to provide accurate droplet spread and deposition ratio. In fact, it was shown that the classical Kistler dynamic contact angle model did not perform well in low capillary numbers and in cases where the difference in advancing and receding angles was high. It has been possible to reduce the unphysical flow problem seen in the interface region in multiphase simulations with structural changes. It has been quantitatively shown that the number of neighboring cells sharing the same Faces influences the gradient calculations associated with the formation of parasitic current. I has been observed that the polyhedral cell structure delivers smoother the interface gradient distribution than the cartesian cell structure. After implementing, modified Kistler contact angle model in OpenFoam and using polyhedral cells for the simulations, we could succesfully validate transient droplet shapes formed upon impact with those obtained from experiments. Droplet outcomes, such as deposition, partial rebound and split deposition on stationary and moving smooth surfaces are obtained consistent with experimental results.

Benzer Tezler

  1. Bakır alaşımları esaslı anti-bakteriyel yüzey kaplamalarının üretimi ve karakterizasyonu

    Anti-bacterial efficacy of wire arc sprayed copper alloy coatings against various pathogens

    SAMİ ARDA KOCAMAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıklarıİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ

  2. Computational study of impact and spreading of a compound droplet on a flat surface as a model for single cell epitaxy

    Birleşik bir damlacığın düz bir zemine çarpma ve bu yüzeyde yayılması probleminin sayısal modellemesi

    GÖZDE KAYNAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Makine MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. METİN MURADOĞLU

  3. Experimental and numerical investigation of single and multiple droplet interactions with high-temperature surfaces

    Yüksek sıcaklığa sahip yüzeylerde tek ve çoklu damlacık etkileşimlerinin deneysel ve sayısal incelenmesi

    AHMET GÜLTEKİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜNER ÇOLAK

  4. Numerical simulation of complex soft matter systems

    Kompleks yumuşak madde sistemlerinin sayısal simülasyonu

    ROOZBEH SAGHATCHI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Üretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET YILDIZ

  5. Silikon esaslı endüstriyel çözümler

    Silicon based industrial solutions

    DENİZ GÜNEŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BÜNYAMİN KARAGÖZ